FLOW-3D Cast – Descripción del modelo de Squeeze Pins para HPDC
FLOW-3D Cast desde la versión 4.1 permite la simulación de Squeeze Pins en general y en particulara para fundiciones a alta presión HPDC donde son de especial aplicación.
Los squeeze pins son insertos móviles que actúan durante la solidificación de la pieza en aquellas zonas que son complicadas de llenar y que pueden sufrir contracción durante dicho proceso de solidificación.
¿Cómo funcionan los squeeze pins en FLOW-3D Cast?
Funciona acoplado con el modelo de contracción simple así como con el modelo de movimiento de objetos GMO. Una vez que se activa el modelo, el squeeze pin comprueba la contracción que está sufriendo la pieza en la zona comunicada por metal líquido y hace que se mueva el inserto de forma precisa para compensar dicho volumen de contracción. Puede definirse una fuerza en el squeeze pin y trasladarla al metal. Esa presión puede usarse entonces junto con el modelo de estrés térmico y modelos de microporosidad.
El squeeze pin puede ser activado en un instante prescrito mediante un control activo de la simulación o esta activación puede ser automática. En este último caso, el SP se activaría en los siguientes casos:
- El pin está adyacente a una región de líquido
- El pin no está comunicado por líquido con otro pin para evitar conflictos
- La región adyacente de líquido no tiene superficie libre
Aplicaciones del modelo Squeeze Pin
- Simulación del efecto de los Sqeeze Pin en reducir o eliminar la porosidad en áreas complicadas de llenar.
- El pistón puede definirse como un Sqeeze Pin durante la solidificación para compensar posibles rechupes y para aplicar presión de intensificación
- Validación del diseño actual de Squeeze Pins
- Optimización de la colocación del Squeeze Pin
- Optimización de la programación temporal del Squeze Pin
- Validación y optimización del control del Squeeze Pin en máquinas de inyección reales
Caso de estudio del modelo de Squeeze Pin
En este caso de estudio, se lanzaron 2 simulaciones con FLOW-3D Cast: una de ellas sin el Squeeze Pin y otra con Squeeze Pins para una colada con dos cavidades. La configuración de los SP se indica en la Figura 1 (el pistón también actúa como SP). La activación de los SP se ha considerado automática.
Los resultados de rechupe se muestran en la figura 2. La reducción del rechupe mediante los Squeeze Pins es obvia en el centro de la pieza así como en el centro de la galleta.
Figura 1 – Ubicación de los Squeeze Pins en la colada
Fig 2 – Resultados de macroporosidad (rechupes) en la colada sin SP (izq) y con SP (der)
El tiempo de activación se indica en la siguiente imagen donde se muestran los ficheros HD3MSG, HD3OUT, y REPORT. Los tiempos pueden ser empleados usados para control del Squeeze Pin en las máquinas de inyección. Además, la distancia recorrida y el volumen desplazado de metal por los Squeeze Pins también se indica en los ficheros lo que servirá para comprobar la efectividad de los Squeeze Pins. Como se muestra en la figura 5, se indican las distancias recorridas por cada SP, se verifica que el pistón comienza a moverse justo inmediatamente al comienzo de la simulación como movimiento prescrito, y es el que más lejos se mueve porque en las zonas cercanas al pistón es donde permanece más tiempo el metal líquido y dicho movimiento está permitido. Los dos SP definidos en el centro de las piezas se activan al mismo tiempo y viajan prácticamente la misma distancia debido a la simetría de la colada y la configuración de los Squeeze Pins.
Fichero de resultados de la simulación
Distancia recorrida por los SP en el tiempo
Resultados de macroporosidad en ambas coladas
Si desea ampliar información, no dude en contactar con SIMULACIONES Y PROYECTOS (www.simulacionesyproyectos.com)
